Đồ án Đèn tín hiệu giao thông tại ngã tư ATMEGA 16

Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư

Mục lục
Lời Mở Đầu.........................................................................................................2
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỒ ÁN.................................................................3
1.Yêu cầu.........................................................................................................3
1.1 Hoạt động của hệ thống:......................................................................3
1.2 Các linh kiện sử dụng...........................................................................3
2. Ứng dụng.....................................................................................................3
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VI ĐIỀU KHIỂN ATMEGA 16 VÀ CÁC
LINH KIỆN XỬ DỤNG.....................................................................................4
2.1 Vi điều khiển Atmega 16...........................................................................4
a.Tổng quan vi điều khiển..........................................................................4
b.Lịch sử vi điều khiển...............................................................................4
c.Vi điều khiển Atmega 16..........................................................................5
2.2 Các linh kiện sử dụng...............................................................................9
a.Điện trở.....................................................................................................9
b.Tụ điện....................................................................................................10
c. Transistor...............................................................................................11
d. Led 7 đoạn.............................................................................................13
e. IC ổn áp 7805.........................................................................................14
f.Một số linh kiện khác sử dụng trong mạch..........................................15
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠCH VÀ QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN..........15
1.Sơ đồ khối của mạch điều khiển...............................................................15
2.Sơ đồ nguyên lí...........................................................................................16
3.Chi tiết các khối.........................................................................................16
4.Mạch in và sản phẩm hoàn thiện..............................................................23
CHƯƠNG IV: TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN.............................25
1.Tổng kết......................................................................................................25
2.Hướng phát triển.......................................................................................25

LỜI KẾT........................................................................................................25

1


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư

Lời Mở Đầu
Sống trong những năm đầu của “Cuộc các mạng Công nghiệp
4.0”, rất nhiều công nghệ mới được phát triển mạnh mẽ. Chúng ta
càng thấy được sức mạnh từ những bộ vi xử lí, nó là đầu não, là
trái tim của mọi cỗ máy trong cuộc cách mạng 4.0. Các vi xử lí
ngày càng được trong bị, tích hợp nhiều tính năng, và đặc biệt
ngày càng nhỏ gọn. Các vi xử lý được hoàn thiện để sử dụng rộng
rãi trong công nghiệp, khoa học kĩ thuật, khoa học, sinh học,…
Để tìm hiểu, học tập về vi xử lý, đưa các tính năng của vi xử lý
vào cuộc sống, nhóm em quyết định tìm hiểu về vi xử lý
ATMEGA 16 do hãng Atmel sản xuất.
Dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của Cô giáo Ths. Hoàng Thị Thúy
nhóm em tham gia tìm hiểu đề tài: “Đèn tín hiệu giao thông tại
ngã tư sử dụng vi xử lí Atmega 16”.
Với mô hình một ngã tư, nhóm em hướng đến hiểu được cách
thức hoạt động của vi xử lý Atmega 16, xây dựng một mạch điện
đầu tiên trong nghành điện tử của mình. Bước đầu đến với thế
giới vi điều khiển để phát triển sau này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã nhiệt tình
giúp đỡ chúng em trong thời gian thực hiện đồ án.Thầy Hoàng
Thế Phương, thầy Nguyễn Công Nam giúp em giải đáp một số
thắc mắc trên mạch. Đặc biệt cô giáo Hoàng Thị Thúy là người

trực tiếp hướng dẫn trao đổi đồ án.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày 3 tháng 3 năm 2018

2


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỒ ÁN
1.Yêu cầu
Thiết kế mạch điều khiển đèn tín hiệu giao thông tại ngã tư
sử dụng vi xử lý Atmega 16.
1.1 Hoạt động của hệ thống:
+ Đèn xanh 30 giây, đèn vàng 5 giây, đèn đỏ 25 giây.
+ Nút Reset khởi động lại hệ thống.
1.2 Các linh kiện sử dụng.
+Vi điều khiển Atmega 16 của hãng Atmel
+Các Led 7 đoạn đôi anot chung
+Điện trở 220Ω
+Điện trở 330Ω
+Transistor NPN C1815
+Led đơn Xanh, Đỏ, Vàng
+Các header
+Nút bấm
+Tụ 1000uF, tụ 104F, tụ 10uF.
+IC ổn áp 8705
2. Ứng dụng
Mạch sử dụng cho ngã tư có phương tiện qua lại lớn, giúp

điều tiết giao thông.

3


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VI ĐIỀU KHIỂN ATMEGA 16 VÀ CÁC
LINH KIỆN XỬ DỤNG
2.1 Vi điều khiển Atmega 16
a.Tổng quan vi điều khiển
Vi điều khiển là một máy tính được tích hợp trên một chip, nó thường được
sử dụng để điều khiển các thiết bị điện tử. Vi điều khiển, thực chất, là một hệ
thống bao gồm một vi xử lý có hiệu suất đủ dùng và giá thành thấp (khác với
các bộ vi xử lý đa năng dùng trong máy tính) kết hợp với các khối ngoại vi như
bộ nhớ, các module vào/ra, các module biến đổi số sang tương tự và tương tự
sang số,... Ở máy tính thì các module thường được xây dựng bởi các chip và
mạch ngoài.
b.Lịch sử vi điều khiển
Vi xử lý được chế tạo từ các tranzito tích hợp trên một vi mạch tích hợp
đơn. Xuất hiện lần đầu tiên vào những năm đầu của thập kỷ 70 của thế kỷ 20.
Sử dụng mã BCD trên nền 4 bit. Các vi xử lý 4 bit và 8 bit được sử dụng trong
các thiết bị đầu cuối, máy in, các hệ thống tự động...Đến giữa những năm 1970
thì lần đầu tiên các vi xử lý 8 bit với 16 bit địa chỉ được sử dụng như máy tính
đa mục đích.
Các hãng sản xuất vi xử lý đầu tiên ở thời điểm này là Intel, Texas
Instruments và Garrett AiResearch với ba dòng chip tương ứng: Intel 4004,
TMS 1000 và Central Air Data Computer. Đây là những vi xử lý 4 bit.
Sau sự ra đời của các vi xử lý 4 bit thì các hãng cho ra đời các dòng 8 bit,
12 bit, 16 bit, 32 bit, 64 bit.

Intel 8008 là vi xử lý 8 bit đầu tiên trên thế giới được sản xuất năm 1972.
Tiếp sau thành công của 8008 là các phiên bản như 8080 (1974), Zilog Z80
(1976). Các vi xử lý của Motorola 6800 được phát hành tháng 8 năm 1974 và
MOS technology ra đời năm 1975.
Intersil 6100 là vi xử lý 12 bit, từ khi được sản xuất bởi công ty Harris nó
được biết đến với tên HM-6100 được sử dụng trong quân đội suốt thập niên
1980.
Vi xử lý 16 bit đầu tiên được giới thiệu bởi hãng National Semiconductor
IMP-16 vào năm 1973 đây là vi xử lý đa chip. Đến năm 1975 hãng này giới
thiệp vi xử lý đơn chip đầu tiên. Hãng Texas Instruments ra đời vi xử lý 16 bit
đơn chip TI-990 sử dụng như một máy tính mini. Intel cũng cho ra đời dòng vi
xử lý 16 bit lấy tên 8086.
4


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư
Vi xử lý 16 bit chỉ xuất hiện trên thị trường một thời gian ngắn thì dòng 32
bit đã bắt đầu xuất hiện. MC6800 là vi xử lý 32 bit đầu tiên của hãng Motorola,
họ 68k có 32 bit thanh ghi nhưng sử dụng đường dẫn dữ liệu 16 bit bên trong và
16 bit dữ liệu bên ngoài để giảm số lượng pin, hỗ trợ 24 bit địa chỉ. Motorola
thường được biết đến như vi xử lý 16 bit mặc dù nó có cấu trúc 32 bit. Vi xử lý
32 bit đầy đủ đầu tiên là AT&T Bell Labs BELLMAC-32A với mẫu đầu tiên
vào năm 1980 và sản xuất năm 1982. Vi xử lý 32 bit đầu tiên của Intel là dòng
iAPX 432 được giới thiệu năm 1981 nhưng không thu được thành công. Vi xử
lý ARM đầu tiên ra đời năm 1985 với thiết kế RISC viết tắt của reduced
instruction set computer máy tính có tập lệnh rút gọn, các vi xử lý ARM được
sử dụng chủ yếu trong các điện thoại di động.
Vi xử lý 64 bit được thiết kế cho các máy tính cá nhân. Nó được thiết kế vào
đầu những năm 1990 đến đầu những năm 2000 chứng kiến vi xử lý 64 bit nhằm

vào thị trường máy tính. Vi xử lý AMD 64 bit tương thích ngược với x86, x8664 còn gọi là AMD64 trong tháng 9 năm 2003, tiếp sau thành công của Intel64.
Kỷ nguyên của máy tính 64 bit đã bắt đầu.
c.Vi điều khiển Atmega 16
AVR Atmega16 là một họ vi điều khiển do hãng Atmel sản xuất.AVR là chip
vi điều khiển 8 bits với cấu trúc tập lệnh đơn giản hóa-RISC(Reduced
Instruction Set Computer), một kiểu cấu trúc đang thể hiện ưu thế trong các bộ
xử lí.

Vi điều khiển Atmega16 hiệu suất cao, công suất thấp Atmel 8-bit AVR
RISC dựa trên kết hợp 16KB bộ nhớ flash có thể lập trình, 1KB SRAM, 512B
EEPROM, một 10-bit A / D chuyển đổi 8-kênh, và một giao diện JTAG cho on-

5


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư
chip gỡ lỗi. Thiết bị hỗ trợ thông lượng của 16 MIPS ở 16 MHz và hoạt động
giữa 4,5-5,5 volt.
Vi điều khiển Atmega16 thực hiện hướng dẫn trong một chu kỳ đồng hồ duy
nhất, các thiết bị đạt được thông lượng gần 1 MIPS mỗi MHz, cân bằng điện
năng tiêu thụ và tốc độ xử lý.

Sơ đồ khối vi điều khiển Atmega 16
6


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư

*Thông số Chip:
- Bộ nhớ:
+16 KB ISP Flash với khả năng 10.000lần ghi/xóa
+512Byte EEROM
+1KB SRAM ngọai
- Giao tiếp JTAG:
+Khả năng quét toàn diện theo chuẩn JTAG
+Hỗ trợ khả năng go roi
+Hỗ trợ lập trình Flash,EEROM,fuse…
- Ngọai vi:
+2 timer/counter 8 bit với các mode :so sánh và chia tần số
+1 timer/counter 16 bit với các mode:so sánh,chia tần số,capture,PWM
+1 timer thời gian thực(Real time clock) với bộ dao động riêng biệt
+4 kênh PWM(họăc nhiều hơn trong các VĐK khác thuộc họ này)
+8 kênh biến đổi ADC 10bit
+Hỗ trợ giao tiếp I2C
+Bộ giao giao tiếp nối tiếp lập trình được USART
+Giao tiếp SPI
+Watch_dog timer với bộ dao động on-chip riêng biệt

*Những thuộc tính đặc biệt:
+Power On reset và Brown-out detection
+Chế độ hiệu chỉnh bộ sai số cho bộ dao động RC On-chip
+Các chế độ ngắt ngòai và trong đa dạng
+6 mode sleep:Idle,ADC noise reduction,tiết kiệm năng lượng,power-down,
Lock bit qua giao tiếp JTAG
7


Đồ án môn học:

Đèn tín hiệu tại ngã tư

Sơ đồ chân và chức năng từng chân của Atmega 16:

Hình ảnh thực tế Atmega 16

Sơ đồ chân Atmega 16

*Chức năng từng chân:

Atmega16 gồm có 40 chân:
- Chân 1 đến 8 : Cổng nhập xuất dữ liệu song song B ( PORTB ) nó có
thể đc sử dụng các chức năng đặc biệt thay vì nhập xuất dữ liệu
- Chân 9 : RESET để đưa chip về trạng thái ban đầu
- Chân 10 : VCC cấp nguồn nuôi cho vi điều khiển
- Chân 11,31 : GND 2 chân này đc nối với nhau và nối đất
- Chân 12,13 : 2 chân XTAL2 và XTAL1 dùng để đưa xung nhịp từ bên
ngoài vào chip
- Chân 14 đến 21 : Cổng nhập xuất dữ liệu song song D ( PORTD ) nó
có thể đc sử dụng các chức năng đặc biệt thay vì nhập xuất dữ liệu
- Chân 22 đến 29 : Cổng nhập xuất dữ liệu song song C ( PORTC ) nó
có thể đc sử dụng các chức năng đặc biệt thay vì nhập xuất dữ liệu
- Chân 30 : AVCC cấp điện áp so sánh cho bộ ADC
- Chân 32 : AREF điện áp so sánh tín hiệu vào ADC

8


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư

- Chân 33 đến 40 : Cổng vào ra dữ liệu song song A ( PORTA ) ngoài ra
nó còn đc tích hợp bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số
ADC ( analog to digital converter
*Vào ra của vi điều khiển:
PORTA ( PA7 … PA0 ) : là các chân số 33 đến 40. Là cổng vào ra song
song 8 bít khi không dùng ở chế độ ADC. Bên trong có sẵn các điện trở kéo, khi
PORTA là output thì các điện trở kéo ko hoạt động , khi PORTA là input thì các
điện trở kéo đc kích hoạt.
PORTB ( PB7 ... PB0 ) : là các chân số 1 đến 8. Nó tương tự như PORTA
khi sử dụng vào ra song song.
PORTC ( PC7 ... PC0 ) : là các chân 22 đến 30. Cũng giống PORTA và
PORTB khi là cổng vào ra song song. Nếu giao tiếp JTAG đc bật, các trở treo ở
các chân PC5(TDI), PC3(TMS), PC2(TCK) sẽ hoạt động khi sự kiện reset sảy
ra.
PORTD ( PD7 ... PD0 ) : là các chân 13 đến 21. Cũng là 1 cổng vào ra
song song giống các PORT khác.
2.2 Các linh kiện sử dụng
a.Điện trở
Điện trở là một đại lượng vật lí biểu thị đặc tính cản trở dòng điện của một
vật có khả năng cho dòng điện chạy qua. Vật nào dẫn điện càng tốt thì điện trở
của nó càng nhỏ và ngược lại. Trong kĩ thuật, có một loại linh kiện điện tử thụ
động cũng được gọi là điện trở mà khả năng cản trở dòng điện của nó đã được
xác định (có định lượng rõ ràng).

Trở thường

Trở dán

*Đặc điểm :
9

Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư
+Công suất hoạt động (tỏa nhiệt) thấp: 0.125W đến 0.5W.
+Độ chính xác không cao: sai số thường dao động khoảng +/- 5% trở lên.
+Dễ mua được ở bất kì đâu.
Một số loại điện trở thường được thiết kế đặc biệt để chịu được cường độ
dòng điện lên tới hàng ampe, công suất từ 1W trở lên được gọi là điện trở công
suất. Chúng thường có kích thước lớn hơn so với các điện trở khác.
Trong mạch sử dụng điện trở sử dụng là 220Ω và 330Ω:

Trở 330Ω

Trở 220Ω

b.Tụ điện
Tụ điện là một loại linh kiện điện tử thụ động tạo bởi hai bề mặt dẫn điện
được ngăn cách bởi điện môi. Khi có chênh lệch điện thế tại hai bề mặt, tại các
bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu. Sự tích tụ của
điện tích trên hai bề mặt tạo ra khả năng tích trữ năng lượng điện trường của tụ
điện. Khi chênh lệch điện thế trên hai bề mặt là điện thế xoay chiều, sự tích luỹ
điện tích bị chậm pha so với điện áp, tạo nên trở kháng của tụ điện trong mạch
điện xoay chiều.

10


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư

Hình ảnh thực tế một số loại tụ
Tụ điện sử dụng trong mạch: tụ hóa 1000uF, 10 uF, tụ gốm 104.

Tụ 1000uF

Tụ 10uF

Tụ 104

c. Transistor
Transistor hay tranzito là một loại linh kiện điện tử bán dẫn chủ động,
thường được sử dụng như một phần tử khuếch đại hoặc một khóa điện tử.
Transistor nằm trong khối đơn vị cơ bản xây dựng nên cấu trúc mạch ở máy
tính điện tử và tất cả các thiết bị điện tử hiện đại khác. Vì đáp ứng nhanh và
chính xác nên các transistor được sử dụng trong nhiều ứng dụng tương tự và số,
như khuếch đại, đóng cắt, điều chỉnh điện áp, điều khiển tín hiệu, và tạo dao
động.
11


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư
Transistor cũng được kết hợp thành mạch tích hợp (IC), có thể tích hợp tới
một tỷ transistor trên một diện tích nhỏ.
Cũng giống như điốt, transistor được tạo thành từ hai chất bán dẫn điện. Khi
ghép một bán dẫn điện âm nằm giữa hai bán dẫn điện dương ta được một PNP
Transistor. Khi ghép một bán dẫn điện dương nằm giữa hai bán dẫn điện âm ta
được một NPN Transistor.

Hình ảnh thực tế transistor
Tranzito có 3 chân cực là:
– Cực Phát ký hiệu là chữ E (Emitter) là nguồn phát ra các hạt tải điện trong
tranzito.
– Cực Gốc ký hiệu là chữ B (Base) là cực điều khiển dòng điện..
– Cực Góp ký hiệu là chữ C (Collector) có nhiệm vụ thu nhận tất cả các hạt
dẫn từ phần phát E qua phần gốc B tới.
– Hai tiếp xúc P-N là tiếp xúc phát-gốc ký hiệu là TE (gọi tắt là tiếp xúc
phát), và tiếp xúc góp-gốc ký hiệu là TC (gọi tắt là tiếp xúc góp).
Khi chưa cung cấp điện áp ngoài lên các chân cực của tranzito thì hai tiếp
xúc phát TE và góp TC đều ở trạng thái cân bằng và dòng điện tổng chạy qua
các chân cực của tranzito bằng 0.
Muốn cho tranzito làm việc ta phải cung cấp cho các chân cực của nó một
điện áp một chiều thích hợp. Có ba chế độ làm việc của tranzito là: chế độ tích
cực (hay chế độ khuếch đại), chế độ ngắt và chế độ dẫn bão hòa. Cả hai loại
tranzito P-N-P và N-P-N đều có nguyên lý làm việc giống nhau, chỉ có chiều
nguồn điện cung cấp vào các chân cực là ngược dấu nhau.

12


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư
+ Chế độ ngắt: Cung cấp nguồn điện sao cho hai tiếp xúc P-N đều phân cực
ngược. Tranzito có điện trở rất lớn và chỉ có một dòng điện rất nhỏ chạy qua nên
tranzito coi như không dẫn điện.
+ Chế độ dẫn bão hòa: Cung cấp nguồn điện sao cho cả hai tiếp xúc P-N đều
phân cực thuận. Tranzito có điện trở rất nhỏ và dòng điện qua nó là khá lớn.
Ở chế độ ngắt và chế độ dẫn bão hòa, tranzito làm việc như một phần tử
tuyến tính trong mạch điện. Ở chế độ này tranzito như một khóa điện tử và nó

được sử dụng trong các mạch xung, các mạch số.
+ Chế độ tích cực: Ta cấp nguồn điện sao cho tiếp xúc phát TE phân cực
thuận, và tiếp xúc góp TC phân cực ngược. Ở chế độ tích cực, tranzito làm việc
với quá trình biến đổi tín hiệu dòng điện, điện áp, hay công suất và nó có khả
năng tạo dao động, khuếch đại tín hiệu,… Đây là chế độ thông dụng của tranzito
trong các mạch điện tử tương tự.
*Transistor sử dụng trong mạch: c1815

d. Led 7 đoạn
Trong các thiết bị, để báo trạng thái hoạt động của thiết bị đó cho người
sử dụng với thông số chỉ là các dãy số đơn thuần, thường người ta sử dụng "led
7 đoạn". Led 7 đoạn được sử dụng khi các dãy số không đòi hỏi quá phức tạp,
chỉ cần hiện thị số là đủ, chẳng hạn led 7 đoạn được dùng để hiển thị nhiệt độ
phòng, trong các đồng hồ treo tường bằng điện tử, hiển thị số lượng sản phẩm
được kiểm tra sau một công đoạn nào đó...

13


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư
Led 7 đoạn trong thực tế
Led 7 đoạn có cấu tạo bao gồm 7 led đơn có dạng thanh xếp theo hình và có
thêm một led đơn hình tròn nhỏ thể hiện dấu chấm tròn ở góc dưới, bên phải của
led 7 đoạn.
8 led đơn trên led 7 đoạn có Anode(cực +) hoặc Cathode(cực -) được nối
chung với nhau vào một điểm, được đưa chân ra ngoài để kết nối với mạch điện.
8 cực còn lại trên mỗi led đơn được đưa thành 8 chân riêng, cũng được đưa ra
ngoài để kết nối với mạch điện. Nếu led 7 đoạn có Anode(cực +) chung, đầu
chung này được nối với +Vcc, các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái

sáng tắt của các led đơn, led chỉ sáng khi tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 0.
Nếu led 7 đoạn có Cathode(cực -) chung, đầu chung này được nối xuống
Ground (hay Mass), các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của
các led đơn, led chỉ sáng khi tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 1.
Vì led 7 đoạn chứa bên trong nó các led đơn, do đó khi kết nối cần đảm bảo
dòng qua mỗi led đơn trong khoảng 10mA-20mA để bảo vệ led. Nếu kết nối với
nguồn 5V có thể hạn dòng bằng điện trở 330Ω trước các chân nhận tín hiệu điều
khiển.
Các điện trở 330Ω là các điện trở bên ngoài được kết nối để giới hạn dòng
điện qua led nếu led 7 đoạn được nối với nguồn 5V.Chân nhận tín hiệu a điều
khiển led a sáng tắt, ngõ vào b để điều khiển led b. Tương tự với các chân và
các led còn lại.
*Led 7 đoạn sử dụng trong mạch: Led 7 đoạn đôi Anot chung

e. IC ổn áp 7805
78xx là dòng ic dung để ổn định diện áp dương đầu ra, với điều kiện đầu vào
luôn > 3V. Tùy loại ic mà mà ổn áp đầu ra bằng bao nhiêu. “xx” chính là giá trị
điện áp đầu ra.
Họ IC 78xx gồm có 3 chân:
Chân 1 (Vin): chân nguồn đầu vào.
Chân 2 (GND): chân nối đất.
14


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư
Chân 3 (Vout): chân nguồn đầu ra.
*Trong mạch sử dụng IC 7805 :

f.Một số linh kiện khác sử dụng trong mạch

Domino

Jack nguồn đực cái

Các led đơn

Phím bấm

15


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠCH VÀ QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN
1.Sơ đồ khối của mạch điều khiển.

K h ối
Reset

K h ối n gu ồn

K hố i xử lý tru n g tâm
V XL Atm ega 16

Kh ố i h iển th ị:
Led đ ơ n và Led 7 đo ạn
2.Sơ đồ nguyên lí

3.Chi tiết các khối

16


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư
a.Khối Reset
Vi điều khiển Atmega 16 có ngõ vào Reset là chân số 9 tác động vào
khoảng thời gian 2 chu kì máy, sau đó xuống mức thấp để vi điều khiển lập lại
trạng thái làm việc ban đầu. Reset có thể kích bằng tay qua phím nhấn.
Sơ đồ khối Reset:

b.Khối tạo dao động
Vi điều khiển Atmega 16 ta có thể sử dụng thạch anh nội, 1 Mhz, 2 Mhz, 4
Mhz, 8 Mhz, hoặc thạch anh ngoại qua hai chân XTAL 1(Chân số 13) và XTAL
2(Chân số 12).

Khối dao động miêu tả trong datasheet của Atmel
Trong mạch nhóm em sử dụng thạch anh nội 8Mhz.
*Cần chú ý khi sử dụng thạch anh nội, khi nạp chip:

17


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư

Sử dụng phần mềm Progish để nạp chip cần chú ý khởi tạo thạch anh
nội 8 Mhz như hình.
c. Khối nguồn
Khối nguồn sử dụng chuyển đổi điện áp xoay chiều 12 Volte xuống 5

Volte , bằng ic ổn áp 7805.

Mạch nguyên lý

18


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư

Mạch thực tế
+ Diode mắc cầu chuyển đổi điện xoay chiều thành một chiều
+ IC ổn áp 7805 hạ áp từ 12 volte xuống 5 volte
+ Các tụ C1, C3 để lọc nhiễu cao tần, C2, C3 lọc nhiễu tần số thấp
+ Đèn Led D5 báo nguồn được hạn dòng bằng trở R1
d.Khối xử lý
Khối xử lý Atmega 16
Chương trình code:
/*****************************************************
Nhóm Nguyen Quang Vuong
*****************************************************/

#include <mega16.h>
#include <delay.h>
#define led1 PORTA.0
#define led2 PORTA.1
#define led3 PORTA.2
#define led4 PORTA.3
#define vang1 PORTC.1
#define do1 PORTC.0

#define xanh1 PORTC.2
19


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư
#define vang2 PORTC.4
#define xanh2 PORTC.5
#define do2 PORTC.3
//Khai bao mang hien thi LED tu 0 den 9
unsigned char
so[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0X82,0XF8,0x80,0x90};
int k,giay;
void hienthi(unsigned char x, unsigned char y)
{
unsigned char chuc1,dv1,chuc2,dv2;
chuc1=x/10;
dv1=x%10;
chuc2=y/10;
dv2=y%10;
led1=0;led2=0;led3=0;led4=0;
led1=1;led2=0;led3=0;led4=0;
PORTB=so[chuc1];
delay_ms(1);
led1=0;led2=0;led3=0;led4=0;
led1=0;led2=1;led3=0;led4=0;
PORTB=so[dv1];
delay_ms(1);
led1=0;led2=0;led3=0;led4=0;
led1=0;led2=0;led3=1;led4=0;

PORTB=so[chuc2];
delay_ms(1);
led1=0;led2=0;led3=0;led4=0;
led1=0;led2=0;led3=0;led4=1;
20


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư
PORTB=so[dv2];
delay_ms(1);
}
void xanh1do2()
{
xanh1=0; xanh2=1; do1=1; do2=0; vang1=1; vang2=1;
hienthi(tx1,td2);
}
void vang1do2()
{
xanh1=1; xanh2=1; do1=1; do2=0; vang1=0; vang2=1;
hienthi(tv1,td2);
}
void do1xanh2()
{
xanh1=1; xanh2=0; do1=0; do2=1; vang1=1; vang2=1;
hienthi(td1,tx2);
}
void do1vang2()
{
xanh1=1; xanh2=1; do1=0; do2=1; vang1=1; vang2=0;

hienthi(td1,tv2);
}
while (1)
{
if(sw==1)
{
21


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư
if(giay==60)
{
switch (trangthai)
{
case 1:
tx1=tx1-1;
td2=td2-1;
if(tx1==0){tx1=25;trangthai=2;}
break;
case 2:
tv1=tv1-1;td2=td2-1;
if(tv1==0){tv1=5;td2=30;trangthai=3;}
break;
case 3:
td1=td1-1;tx2=tx2-1;
if(tx2==0){tx2=25;trangthai=4;}
break;
case 4:
td1=td1-1;tv2=tv2-1;

if(tv2==0){tv2=5;td1=30;trangthai=1;}
break;
}
giay =0;
}
// goi cac ham de hien thi
switch (trangthai)
{
22


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư
case 1:
xanh1do2();
break;
case 2:
vang1do2();
break;
case 3:
do1xanh2();
break;
case 4:
do1vang2();
break;
}
}
else
{
PORTC=255; //tat het

Liên hệ: Nguyễn Quang Vương để có code đầy đủ
và hướng dẫn
Fb: />gnd Lưu Kiến
SĐT: 0363335599
Gmail:

e.Khối hiển thị
Bốn trụ đèn đóng vai trò là khối hiển thị cho vi điều khiển.

Các led đơn lấy dữ liệu xuất từ PORT C của vi điều khiển
Các Led 7 đoạn lấy dữ liệu xuất từ PORT B và 4 chân đóng vai trò điều
khiển từ PORT A.
23


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư
4.Mạch in và sản phẩm hoàn thiện
a.Mạch in

b.Sản phẩm hoàn thiện

24


Đồ án môn học:
Đèn tín hiệu tại ngã tư

c.Một số ảnh khác

Mạch in các led hiển thị

Test vi điều khiển

Mạch in khối mạch

Ăn mòn

CHƯƠNG IV: TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
25